不同针刺疗法镇痛在静息态脑功能磁共振局部一致性的变化及针刺镇痛机制的异同性*

郭 涛，肖 胜，储 伟，李 明

(1.潜江市江汉油田总医院五七院区，湖北 潜江433121;2.长江大学附属第一医院暨荆州市第一人民医院，湖北 荆州434000)

腰椎间盘突出症是较为常见的疾患，患者因腰椎间盘各部分退行性改变及外力作用下产生一侧下肢或双下肢麻木、腰部疼痛等一系列临床症状。痛觉是有机体受到伤害性刺激所产生的或在某些创伤下形成的非愉悦性感觉，属于防御性警戒系统，可刺激运动和自主神经，具有一定的保护作用，故痛觉的存在有重要的生物学意义［1］。针刺疗法运用针刺控制疼痛，因其适应症广、效果显著等特性在临床上较受欢迎并被广泛运用。针刺疗法类型多样，其镇痛机制不尽相同，在静息态脑功能状态下单独研究一类镇痛机制具有一定的局限性［2］。传统针灸以中医理论为中心，而平衡针则是以整体医学调节模式与西医神经调控学为基础，依据人体信息系统反馈原理，以针刺激发病人自身防卫系统来自我完善与调节。本研究探究了新兴针灸技术平衡针与传统针灸用于镇痛时在静态脑功能局部一致性(regional homogeneity，ReHo)的变化区别与特性，并分析二者镇痛机制的异同性。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取本院腰椎间盘突出患者30 例，其中男14 例，女16 例，受试者均符合以下标准:①30 ～70 岁的右利手患者;②发病时间在1 个月以内且这段期间未接受针刺治疗;③腰部无外伤，慢性劳损未曾急性发作;④模拟视觉疼痛评分(visual analogue scale，VAS)积分＞5;⑤腹压改变时会产生右下肢放射痛;⑥微弱或无膝跳反射，拾物试验阳性;⑦CT 检查或磁共振(MRI)检查确认存在腰椎间盘突出。利用电脑随机分组，将受试者分为传统体针组16 例，其中男6 例，女10 例，以及平衡针组14 例，其中男8 例，女6 例。两组受试者均接受同一名针灸医生的针刺操作。本试验经本院伦理道德委员会审查批准，受试者均签署知情同意书。

1.2 研究方法

①针刺操作:传统体针组使用泻法，针对腰部大肠俞、天应穴，配穴骶部关元俞穴，天应穴直刺1.5 ～2寸，保持20 min;平衡针组非刺针留针法，而是短暂针刺不停留，使用2 寸已消毒毫针，针对手背腰痛穴，平刺1. 5 寸，方向向下。②实验材料:使用华佗牌0.25 mm×50 mm 2 寸无菌银针(苏州医疗用品厂有限公司生产);一次性眼罩耳塞等器具使用美国MOLDEX 专业产品(淮安市圆梦商贸有限公司代理);MR 检测采用GE Signa HDe 1.5T 新一代ECO 磁共振扫描仪。③扫描检测:对患者进行针刺操作后，等待30 min，使用功能性磁共振成像(Functional MRI，fMRI)扫描患者脑部，此时患者需自然呼吸，平躺，尽量保持头部固定，闭眼后睁眼，降低眼球转动频率，专业耳塞可有效减少噪音的影响，另外患者应避免思维活动。使用GE Signa HDe 1.5T 新一代ECO 磁共振扫描仪，多功能通用柔软线圈。扫描持续5 ～10 min，由有经验医师完成。

1.3 数据处理与统计学方法

患者自身原因及磁场环境不均匀等因素会对数据产生一定影响，删去最初5 个时间点的数据可以避免这一情况的不利后果，数据处理将分析之后129 个时间点的数据资料。利用MRIcro Analyze viewer (Linux，Windows，OSX)软件与SPM5- Statistical Parametric Mapping 软件对图像进行格式转变及标准化校正后，可获得患者按照时间序列的头部动图，移动2 mm 和旋转2°以内的图像都属于有效数据可进行分析。对图像进行后续的SPM5 处理，消除不必要的滤波和线性漂移。采用ReHo 分析时，使用肯德尔和谐系数(KCC)来描述单个体素与邻近体素在时间序列上的同步性。使用fMRI 计算患者脑部每一个体素的KCC值，形成单个患者特异性的ReHo 图像。统计学上将利用均值标准化的方法得到标准的ReHo 图。

采用Talairach 坐标(以替换MIN 坐标)观察脑区解剖位置，两组间采用t 检验。检验水准α =0.03，即以P ＜0.03、K≥9 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 传统体针组与平衡针组ReHo 值相同的脑区

两组镇痛时ReHo 值相同(P ＜0.03)的脑区，包括双侧小脑半球(cerebellum)、小脑后叶(posterior cerbellar lobe)、小脑前叶(lobus anterior cercbelli)、小脑蚓部(vermiform lobe)、扣带回(callosal convolution)、额上回(gyrus frontalis superior)、额中回(gyrus frontalis medius)、额下回(gyrus frontalis inferior)、颞上回(gyrus temporalis superior)、海马(hippocampi)、枕中回(Occipital gyrus)及顶下小叶(inferior parietal lobule)。

2.2 平衡针组ReHo 值较传统体针上升的脑区

对比传统体针组，平衡针组的ReHo 值显著上升的脑区主要有右侧下顶叶(The right inferior parietal lobe)、左侧枕叶梭状回(The left occipital fusiform gyrus)、右侧额上回(The right superior frontal gyrus)、左侧小脑扁桃体(The left cerebellar tonsil)及右侧小脑扁桃体(The right cerebellar tonsil)，差异均具有统计学意义(P ＜0.03)。见表1。

表1 传统体针和平衡针ReHo 值上升的脑区分布

2.3 平衡针组ReHo 值较传统体针减小的脑区

对比传统体针组，平衡针组的ReHo 值显著下降的脑区主要有左侧中央后回(Left postcentral gyrus)、左侧颞中回(The left middle temporal gyrus)、脑干中脑(The midbrain of brainstem)、左侧丘脑(Left thalamus)及右侧额上回(The right superior frontal gyrus)，差异均具有统计学意义(P ＜0.03)。见表2。

表2 传统体针和平衡针ReHo 值减小的脑区分布

3 讨论

3.1 针刺镇痛的临床有效性传入机制

临床上已经证实一些持续且短时间的穴位刺激能缓解患者疼痛，起到镇痛的作用［3］。针刺镇痛机制尚不明确，争议颇多，主要观点是从信息传导的方面解释刺激信息的传递途径和调节作用，这些通过各类传入机制抵达疼痛中枢的刺激信息得到一定的处理后向痛觉感受器反馈，从而达到镇痛效果［4］。一般的传入机制有以下几个:①中脑-边缘回;②脊髓水平调节;③丘脑中央下核-腹外侧眶皮层-中脑导水管周围灰质［5-6］。这些解释都没有从脑功能方面考虑，目前的功能磁共振技术已经日趋成熟，能够探究针刺在静息态脑状态下的传入机制［7］。

3.2 通过两组ReHo 值相同的脑区分析镇痛的传入机制

ReHo 利用KCC 值的计算与分析显示了脑区局部的刺激信号时间序列的同步性，与fMRI 技术结合后，可通过静息态脑数据来分析不同组别镇痛传入机制及其异同性。平衡针灸学以人体生命科学的自然规律为基础，强调人体的整体性和被动加强的特性，通过对患者进行针灸治疗等适当的外部刺激在一定程度上可调节大脑中枢系统的平衡，使患者自我调控达到镇痛效果，且有利于患者自我修复。两组针刺疗法ReHo 相同的脑区及初次级感觉区域中，小脑蚓部、扣带回、海马在前期学者的研究中属于明确参与镇痛传入机制的3 个部位，而其他部位因参考文献不足或无显著的证据证明有明确参与［8］。两组ReHo 相同表明传统体针和平衡针的镇痛调节通路均经过小脑蚓部、扣带回、海马3 个部位。中枢神经对针感刺激产生反应会活跃初次级感觉区域，Campbell［9］研究发现对于身体单侧穴位进行针刺刺激会引起对侧大脑感觉皮层刺激信号加剧，这一机制被解释为脑功能区的投射也就是中枢神经对刺激的反应。

3.3 通过两组ReHo 值不同的脑区分析镇痛机制的差异

两组ReHo 值的差异表明不同针刺疗法的刺激传入机制存在特异性。根据以往的文献［10］，痛觉调制通路中较为重要的调制中枢包括中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray，PAG)、下丘脑(hypothalamus)、初级及次级躯体感觉区、运动皮层(motor cortex)、尾状核(caudate)、边缘系统(limbic system)，其中PAG是整个痛觉调制系统的核心，对患者PAG 的激活可达到更高级的镇痛效果。而初级及次级躯体感觉区通常被形容成一种投射，是针感刺激通过中枢神经后在大脑感觉皮层形成的投射。本实验对两组针刺疗法的选穴不同，传统体针组的针刺信息传递通路结合了脊髓水平传入与中脑-边缘回镇痛调节。平衡针组的针刺信号则直接从中脑-边缘回与丘脑中央下核-腹外侧眶皮层-中脑导水管周围灰质镇痛调节，脑内释放的神经递质加强镇痛效果。不同的传入机制导致平衡针的信息传递更为直接和有效，表现为平衡针组患者的镇痛效果较传统体针组更为显著。在ReHo 值升高的各个脑区中，双侧小脑半球属于客观验证平衡针疗效的脑区，而其他4 个脑区的变化可能是受试者情绪变化的结果。

综上所述，传统体针与平衡针两种针刺疗法均通过镇痛中枢调节患者的痛觉，本实验对两种疗法的选穴和针法差异造成了二者信息传入机制及镇痛效果的不同。受试者在实验中易产生情绪波动影响ReHo 值的结果，故有效地避免这一情况对于探究不同针刺疗法的异同性具有重要意义。

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